Смекни!
smekni.com

Теоретические основы информатики 3 (стр. 4 из 11)

- понятийный, количественно-качественный: исследование основных свойств (!) информации - измерение ее ценности, полезности и т.п. или исследования в области понимания информации на уровне создания разнообразных подходов к ее количественно-качественному измерению;

- информатизационный: использование информационных методов в других науках (в социологии, лингвистике, биологии и др.) или рассмотрение информации в ее разъяснительном смысле, определенном как процесс информирования, или “информатизации”, происходящий стихийно или осуществляемый с какой-либо осознанной целью.

В компьютере для обеспечения выполнения операций с информацией бит представляется единицей или нулем.

Таким образом, информация в компьютере – это последовательность единиц и нулей и называются эти цифры битами.

С помощью 1 бита можно передать два варианта сообщений, например, 0 – нет, 1 – да или 0 – черный цвет, 1 – белый цвет. Чтобы вариантов сообщений было больше - биты объединяют. Из n бит можно составить 2n вариантов. Если объединить 8 бит, то получится новая единица измерения информации - 1 байт:

1 байт = 8 бит

С помощью 1 байта можно передать 28 = 256 вариантов, чего вполне достаточно для кодирования всех русских и английских, больших и маленьких букв, цифр и специальных знаков. Таким образом:

1 байт = 1 символ

При вводе с клавиатуры одного символа вводиться 1 байт информации.

Чтобы измерить больший объем информации, применяют более крупные единицы измерения информации.

Таблица 1.1

Наименование

Обозначение

Размер

Бит Бит 1 двоичный разряд
Байт Байт 1 байт = 8 бит
Килобайт Кбайт 1 Кбайт = 1024 байта
Мегабайт Мбайт 1 Мбайт = 1024 Кбайта
Гигабайт Гбайт 1 Гбайт = 1024 Мбайта
Терабайт Тбайт 1 Тбайт = 1024 Гбайта

Надо заметить, что при переходе к более крупным единицам «инженерная» погрешность, связанная с округлением, накапливается и становится недопустимой, поэтому на старших единицах измерения округление производится реже. Байт, как группа взаимосвязанных бит, появился вместе с первыми образцами электронной вычислительной техники. Долгое время байт был машинно-зависимым, то есть для разных вычислительных машин длина байта была разной. Только в конце 60-х годов понятие байта стало универсальным и машинонезависимым. Во многих случаях целесообразно использовать не восьмиразрядное кодирование, а 16-разрядное, 24-разрядное, 32-разрядное и более. Группа из 16 взаимосвязанных бит (двух взаимосвязанных байтов) в информатике называется словом. Соответственно, группы из четырех взаимосвязанных байтов (32 разряда) называются удвоенным словом, а группы из восьми байтов (64 разряда) — учетверенным словом. Пока, на сегодняшний день, такой системы обозначения достаточно.

1.1.5. Единицы хранения данных

При хранении данных решаются две проблемы: как сохранить данные в наиболее компактном виде и как обеспечить к ним удобный и быстрый доступ (если доступ не обеспечен, то это не хранение). Для обеспечения доступа необходимо, чтобы данные имели упорядоченную структуру, а при этом образуется «паразитная нагрузка» в виде адресных данных. Без них нельзя получить доступ к нужным элементам данных, входящих в структуру. Поскольку адресные данные тоже имеют размер и тоже подлежат хранению, хранить данные в виде мелких единиц, таких, как байты, неудобно. Их неудобно хранить и в более крупных единицах (килобайтах, мегабайтах и т. п.), поскольку неполное заполнение одной единицы хранения приводит к неэффективности хранения.

В качестве единицы хранения данных принят объект переменной длины, называемый файлом. Файл — это последовательность произвольного числа байтов, обладающая уникальным собственным именем. Обычно в отдельном файле хранят данные, относящиеся к одному типу. В этом случае тип данных определяет тип файла.

Проще всего представить себе файл в виде безразмерной папки, в которой можно по желанию добавлять содержимое или извлекать его оттуда. Поскольку в определении файла нет ограничений на размер, можно представить себе файл, имеющий 0 байтов (пустой файл), и файл, имеющий любое число байтов.

В определении файла особое внимание уделяется имени. Оно фактически несет в себе адресные данные, и косвенно говорит о той информации, которая содержится в файле.

Совокупность файлов образует файловую структуру, которая, как правило, имеет иерархический тип. Полный адрес файла в файловой структуре является уникальным и включает в себя собственное имя файла и путь доступа к нему.

1.1.6. Представление чисел в памяти ЭВМ

1.

1.5.

1.6.

1.1.6.1. Представление информации в виде двоичного кода

Любой текст, представляется с помощью кода, в котором каждому отдельному символу в тексте (букве алфавита, цифре или знаку препи­нания) приписывается уникальная последовательность битов. Таким образом, текстовая информация представляется последовательностью битов, в которой наборы битов представляют символы в исходном тексте.

С появлением компьютеров разрабатывались различные системы кодов, для различного оборудования, что привело к пробле­мам в передаче информации. Чтобы разрешить сложившуюся ситуацию, Амери­канский национальный институт стандартов (ANSI) принял Американ­ский стандартный код для обмена информацией (ASCII). В этом коде используются наборы из семи битов для представления прописных и строчных букв английского алфавита, цифр от 0 до 9, пунктуационных знаков и управляющей информа­ции: перевод строки, возврат каретки и табуляция.

Сегодня стандарт ASCII часто увеличен до восьми битов для одного символа, при этом в ка­честве старшего бита в каждый код символа добавляется 0. Такой метод предоставляет код, в котором каждый набор полностью занимает ячейку памяти размером 1 байт, и дополнительно ещё 128 кодов (полученные приписыванием дополнительному биту значения 1), которые могут представлять символы, не входящие в исходный стандарт ASCII. К сожалению, из-за того, что производите­ли используют свои собственные интерпретации для этих дополнительных набо­ров битов, данные, в которых они появляются, часто не так просто переместить с системы одного производителя на систему другого.

Справка.

АМЕРИКАНСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ СТАНДАРТОВ

Американский национальный институт стандартов (ANSI) основан в 1918 году неболь­шим консорциумом машиностроительных ассоциаций и государственных агентств как бесприбыльная организация для координации развития стандартов в частном секторе.

Сегодня в ANSI состоит более 1300 коммерческих и профессиональных организаций, торговых ассо­циаций и государственных агентств. Штаб-квартира ANSI находится в Нью-Йорке и представ­ляет США в организации ISO. Веб-страница Американского национального института стан­дартов находится по адресу: http://www.ansi.org.

Подобные организации существуют и в других странах: Standards Australia (Австралия), Standards Council of Canada (Канада), China State Bureau of Quality and Technical Supervision (Китай), Deutsches Institut fbr Normung (Германия), Japanese Industrial Standards Committee (Япония), Direcciyn General de Normas (Мексика), Государственные комитет Российской Федерации по стандартизации и метрологии (Россия), Swiss Association for Standardization (Щвейцария) и British Standards Institution (Великобритания).